我國某地粉煤灰中鎵含量豐富,其主要成分以Ga2O3的形式存在,除此之外還含有A12O3、Fe3O4、SiO2等...
問題詳情:
我國某地粉煤灰中鎵含量豐富,其主要成分以Ga2O3的形式存在,除此之外還含有A12O3、Fe3O4、SiO2等雜質。已知從粉煤灰中回收鎵的藝流程如圖*所示。
資訊:(i)轉型液中鎵以GaO2-的形式存在;
(ii)Ksp[Ga(OH3)]=1.4×10-34,Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39,Ksp[Fe(OH)2]=4.87×10-17。
回答下列問題:
(1)濾渣A中一定含有的成分是___________。
(2)“氧化”過程中加入H2O2的目的是___________,該過程中發生反應的離子方程式為___________。
(3)洗脫液中還有少量的Fe3+、Ga3+,其中Ga3+濃度為1.4×10-4mol/L,列式計算當Fe3+恰好沉澱完全時[c(Fe3+)≤1.0×10-5mol/L],G a3+是否開始沉澱___________。
(4)流程圖中兩次調節pH的目的分別是___________。
(5)電解法可以提純粗鎵,具體原理如圖乙所示①粗鎵與電源___________極相連(填“正”或“負”)。②鎵在陽極溶解生成的Ga3+與NaOH溶液反應生成GaO2-,GaO2-在*極放電的電極反應式為___________。
【回答】
【*】 (1). SiO2 (2). 將Fe2+氧化為Fe3+,便於後續*作分離 (3). 2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O (4). 當Fe3+恰好沉澱時,溶液中c3(OH-)=Ksp[Fe(OH)3]/c(Fe3+)=2.7×10-39/1.0×10-5mol3/L3=2.7×10-34mol3/L3,Qc[Ga(OH)3]=c(Ga3+)•c3(OH-)=1.4×10-4mol/L×2.7×10-34mol3/L3 =3.78×10-38<Ksp[Ga(OH)3],故Ga3+未開始沉澱 (5). 第一次調節pH是為了使Fe3+沉澱從而分離,第二次調節pH是為了將Ga3+轉化為GaO2—得到轉型液 (6). 正 (7). GaO2—+3e—+2H2O==Ga+4OH—
【解析】
【分析】
粉煤灰中主要成分Ga2O3,還含有A12O3、Fe3O4、SiO2等雜質,加入鹽*後,SiO2不反應,過濾留在濾渣A中,浸出液中的Fe2+被H2O2氧化,變成Fe3+,加*氧化*調節pH後,根據Ksp[Ga(OH3)]=1.4×10-34,Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39,使Fe3+變成沉澱進行分離,第二次調節pH是為了將Ga3+轉化為GaO2—得到轉型液,GaO2—在*極得電子,被還原為金屬Ga。以此分析解答此題。
【詳解】(1)結合上述分析濾渣A中一定含有的成分是SiO2。
(2)“氧化”過程中加入H2O2的目的是將Fe2+氧化為Fe3+,便於後續*作分離,該過程中發生反應的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O。
(3)當Fe3+恰好沉澱時,溶液中c3(OH-)=Ksp[Fe(OH)3]/c(Fe3+)=2.7×10-39/1.0×10-5mol3/L3=2.7×10-34mol3/L3,Qc[Ga(OH)3]=c(Ga3+)•c3(OH-)=1.4×10-4mol/L×2.7×10-34mol3/L3 =3.78×10-38<Ksp[Ga(OH)3],故Ga3+未開始沉澱。
(4) 第一次調節pH是為了使Fe3+沉澱從而分離,第二次調節pH是為了將Ga3+轉化為GaO2—得到轉型液;
(5)類比電解法精煉銅的原理可知,粗鎵與電源正極相連,失電子,發生氧化反應,鎵在陽極溶解生成的Ga3+與NaOH溶液反應生成GaO2-,GaO2-在*極放電的電極反應式為GaO2—+3e—+2H2O==Ga+4OH—。
知識點:金屬元素的單質及其化合物
題型:綜合題
-
_____________,_____________。萬里悲秋常作客,百年多病獨登臺。杜甫《登高》
問題詳情:_____________,_____________。萬里悲秋常作客,百年多病獨登臺。杜甫《登高》【回答】無邊落木蕭蕭下,不盡長*滾滾來。知識點:其他題型:填空題...
-
光明在低頭的一瞬 ...
問題詳情: 光明在低頭的一瞬 遲子建 ...
-
下列各組詞語中,沒有錯別字的一組是A.閒情逸致 聲名鵲起 意氣相投 金碧輝煌B.情隨事遷 隱約...
問題詳情:下列各組詞語中,沒有錯別字的一組是A.閒情逸致 聲名鵲起 意氣相投 金碧輝煌B.情隨事遷 隱約其辭 誇誇奇談 前赴後繼C.夢寐以求 百折不撓 聞過飾非 慘淡經營D.言簡意賅 言近指遠 伸張正義 良辰...
-
對於一定量的理想氣體,下列說法正確的是______。(選對一個給3分,選對兩個給4分,選對3個給6分。每選錯一...
問題詳情:對於一定量的理想氣體,下列說法正確的是______。(選對一個給3分,選對兩個給4分,選對3個給6分。每選錯一個扣3分,最低得分為0分) A.若氣體的壓強和體積都不變,其內能也一定不變 B.若氣體的內能不變,其狀態也一定不變 C.若氣體的...
相關文章
- 鋁元素含量居金屬首位,主要存在於鋁土礦(主要成分為Al2O3,還含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。鋁的單質...
- 粉煤灰是燃煤電廠的廢渣,主要成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等。實驗室模擬工業從粉煤灰提取活*Al2...
- 明*石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O,此外還含有少量Fe2O3雜質。利用明...
- 粉煤灰(主要含有SiO2、Fe2O3、Al2O3等)是燃煤發電過程中產生的廢渣,粉煤灰的綜合利用具有很大的價值...
- 重晶石礦石主要含有BaSO4,還含有少量的SiO2、Al2O3、Fe2O3、MnO2、FeS2、Na2O、K2...
- 某實驗室以含鎳廢料(主要成分為NiO,還含有少量FeO、Fe2O3、CoO、BaO和SiO2)為原料製備Nix...
- 鋁土礦為自然界中鋁的重要存在形式,通常含有50﹪左右的Al2O3,以及SiO2、Fe2O3和MgO等成分。上述...
- (除特殊說明外,其餘每空2分,共13分)某鋁土礦中主要含有Al2O3、Al(OH)3還含有Fe2O3等雜質。利...
- 某地煤矸石經預處理後主要含SiO2(61%)、Al2O3(30%)和少量的Fe2O3、FeO及鈣鎂化合物等。某...
- 實驗室以工業廢渣(主要含CaSO4·2H2O,還含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)為原料製取輕質CaCO...